КАФЕДРА ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫХ И ТЕХНИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН

Кафедра естественнонаучных и технических дисциплин (ЕНТД) развернута в 2002 году решением Ученого совета Университета. На кафедре преподается 11 дисциплин, связанных с использованием информационных технологий. Это такие дисциплины, как высшая математика, информатика, курс компьютерной подготовки, концепция современного естествознания, химия, информационные технологии управления, физика, информационные системы в экономике, экология, эконометрика.

Кафедра располагает тремя современными компьютерными классами, объединенными в локальную сеть и имеющими два высокоскоростных доступа в Интернет. Первый цифровой Интернет - доступ организован на базе технологии ADSL, а второй - на базе спутниковых телекоммуникационных сетей (ТКС). Каждый вид доступа обеспечивает прием Интернет-данных со скоростью 4 Мб/с. Силами сотрудников были созданы шесть лабораторий. Две учебные лаборатории (физики и информационных технологий) и четыре научно-исследовательские лаборатории (мультимедийная, антивирусной защиты-Касперского, сверхпроводниковых технологий, ультратонких сверхпроводящих пленок). Сотрудниками кафедры проводятся исследования по разработке моделей, методов и средств автоматизированного обучения студентов, а также фундаментальные исследования в областях высокотемпературных сверхпроводников и нанотехнологий.

На базе лабораторий свехпроводниковых технологий и ультратонких сверхпроводниковых пленок проводятся фундаментальные исследования высокотемпературных и низкотемпературных сверхпроводниковых материалов, осуществляется разработка и исследование малошумящих приемных систем терагерцевого диапазона для решения ряда прикладных задач в таких областях как радиоастрономия, оптоэлектроника, вычислительная техника, мониторинг окружающей среды, системы космической связи, диагностика плазмы и биологических тканей.\

kom-klass

Кафедрой предложены четыре модели дистанционного автоматизированного обучения и усовершенствованный метод Web-СD-DVD обучения на базе спутниковых ТКС и информационных технологий типа: ADSL и GPRS:

1. Модель заочно-дистанционого автоматизированного обучения.

Предусматривает предварительное тестирование остаточных знаний студента с целью создания индивидуальной программы и графика его подготовки. Студентами последовательно осваиваются индивидуальные курсы обучения, по завершению каждого из которых проводится дистанционный автоматизированный контроль знаний. В такой модели возможна семестровая система, аналогичная обычному тестированию в вузе, или любая другая система, обеспечивающая удобную для студентов форму контроля остаточных знаний по изучаемым дисциплинам. Первая модель целесообразна для обучения тех категорий студентов, которые имеют различный уровень начальной подготовки и когда применим метод дифференцированного подхода при освоениии различных дисциплин.

Для реализации первой модели применима Web-CD-DVD технология, предназначенная для дистанционного автоматизированного обучения, как при наличии у студентов доступов к Интернету, так и при отсутствии последнего. Для реализации Web-СD-DVD технологии основной объем информации -учебный курс записывается на лазерных CD (DVD) дисках с помощью конструктора электронных учебных пособий. Обучающая среда, реализующая Web-CD-DVD технологию, обеспечивает обновление материалов учебного курса через Интернет, тестирование и общение со студентами. Взаимодействие студента и преподавателя осуществляется в режиме online. Если качество Интернета не обеспечивает интерактивность, то обучение проходит в режиме электронной почты. Когда Интернет доступ у студента отсутствует, то учебный курс, записанный на лазерных CD (DVD) дисках изучается ими автономно.

2. Модель автоматизированных дистанционных консультаций.

Отличается от первой модели двумя особенностями. Первая особенность состоит в том, что при составлении индивидуальной программы и графика подготовки студента больше времени выделяется на консультации и тесты, которые провдятся в режиме online. Вторая особенность заключается в том, что консультирование и тестирование обучаемых проводят только преподватели-тьютеры. Консультирование студентов проводится на основе описанных в первой модели Интернет-технологий преподавателями-тьютерами, специально подготовленными для проведения всех видов занятий в интерактивном режиме. Основное внимание уделяется на вопросы студентов, а для оценки уровнявня остаточных знаний проводится тестирование по всем разделам каждой дисциплины. Вторая модель применима для обучения хорошо успевающих (одаренных) студентов, который имеют примерно одинаковый уровень начальной подготовки и способны самостоятельно и быстро усваивать весь учебный материал.

3. Модель заочно-дистанционного автоматизированного обучения корпорации.
Отличается от первой модели использованием при обучении специально разработанных программ и графиков групповой подготовки студентов одного предприятия. Модель наиболее подходит для обучения группы специалистов корпоративного заказчика. Здесь также целессообразно предварительное тестирование и адаптация учебной программы к уровню подготовки слушателей в составе группы или индивидуально.

4. Модель интегрированного заочно-дистанционного автоматизированного обучения. Отличается о первой модели использованием программ и графиков подготовки студентов, предусматривающих изучение и тестирование режима ДАО только по отдельным дисциплинам. Все остальные дисциплины учебной программы осваиваются студентами в обычном режиме семестрового или очно-заочного обучения.
Преподавательским составом кафедры без привлечения сторонних организаций установлено и адаптированно к учебным специальностям филиала программное обеспечение "Мооdle", на базе которого развернута система автоматизированного обучения (САО) и контроля знаний студентов "In Stud v1.0". САО "In Stud"v1.0" обеспечивает профессорско-преподавательскому составу университета возможность не только организовывать все виды занятий в филиале, но проводить эффективный контроль остаточных знаний по различным дисциплинам.

В октябре получили свидетельство об отраслевой регистрации разработки программного комплекса автоматизированного обучения студентов "In Stud v1.0", выданное Федеральным Агентством по образованию.
Кафедрой ЕНТД создана и постоянно наращивается информационная база данных филиала. Информационная база данных обеспечивает все подсистемы необходимыми данными по студентам (курсы, специальности, факультеты),электронным учебным пособиям, образовательным ресурсам сети Интернет и др. Для сохранения на сервере настроек и других данных автоматизированного обучения, используется система управления базами данных (СУБД) МуSQL. СУБД МуSQL обеспечивает доступ ко всем типам данных и позволяет одновременно использовать несколько реляционных таблиц базы данных с помощью языка структурированных запросов SQL.

 

in-stud

На базе оборудования мультимедийной лаборатории кафедра постоянно разрабатывает для студентов различные типы электронных учебных пособий:

  • ЭУП для автономного автоматизированного обучения, содержащие всю необходимую учебно-методическую литературу для самостоятельной подготовки к зачетам, экзаменам, контрольным и курсовым работам.
  • ЭУП для дистанционного автоматизиронного обучения с использованием Web-CD-DVD технологий, обеспечивающих Интернет -обучение с различными уровням доступа.
  • Универсальные программные комплексы ЭУП, обеспечивающие как ААО, так и ДАО с использованием адаптивных программных средст
  • Авторские ЭУП, обеспечивающие углубленное обучение только по одной из дисциплин, разрабатываемые наиболее опытными преподавателями.


Программные комплексы (ПК) ЭУП предназначены для дистанционного автоматизированного обучения студентов по различным специальностям и позволяют значительно повысить эффективность и качество учебного процесса. Каждый ПК объединяет несколько ЗУП одной специальности (формы и года обучения) и позволяет представлять учебный материал на основе современных информационных и Интернет технологий (понятный пользовательский интерфейс, удобная навигация по материалу, использование мультимедийных вставок и демонстраций и т.д.). Например, для студентов, обучающихся по специальности "Бухучет, анализ, аудит" полной формы обучения (ПФО) разрабатывается 5 ПК ЭУП для каждого года обучения. По этой же специальности, но для сокращенной формы обучения (СФО) разрабатывается только 3 ПК ЭУП для каждого года обучения и т. д.

Каждое ЭУП, входящее в состав программного комплекса, охватывает курс определенной дисциплины, например, физики. Курс каждой дисциплины для удобства пользователя делится на учебные, методические и другие материалы.
Программный комплекс ЭУП для каждой специальности записывается на лазерный диск и после установки в дисковод компьютера запускается и устанавливается автоматически. Все необходимое программное обеспечение имеется на лазерном диске и не требует никаких драйверов и дополнительных настроек. Все программные комплексы ЭУП включаются в базу данных автоматизированного обучения.
Программные комплексы ЭУП позволяют организовывать дистанционное автоматизированное обучение, как при наличии у студентов доступа к Интернету, так и при отсутствии последнего на основе Web-CD-DVD технологии.
Основными достоинствами ЭУП, разрабатываемых кафедрой, являются:

  • Адаптация пользовательского интерфейса под индивидуальные возможности студентов на основе использования текстовой, гипертекстовой и фреймовой структуры учебника.
  • Возможность мультимедийных форм представления учебного материала ля быстрого освоения и запоминания.
  • Построение простого и удобного механизма навигации в пределах электронного учебника, значительно отличающегося от обычных бумажных вариантов.
  • Наличие развитых поисковых средств и возможность перемещения по гипертекстовым ссылкам в тексте данного ЭУП, других ЭУП, использование сетевых обучающих структур.
  • Реализация автоматизированного контроля уровня знаний студентов.
  • Дифференцированный подход к обучению на базе адаптивной программной среды.


При обучении студентов по информационным технологиям в экономике кафедра применяет программное обеспечение фирмы "1С:". Особое внимание уделяется освоению новой платформы "1С: Предприятие 8.1", которое позволяет проводить разработки собственных программ. Кафедра разрабатывает новые программы для проведения деловых игр со студентами старших курсов специальностей "Экономика и управление на предприятии", "Бухучет, анализ и аудит".

С 2008г. в филиале установлено лицензионное программное обеспечение: Операционная система Windows XP Professional, Office 2007 Suites, программный пакет "Антивирус Касперского". Кафедра ЕНТД, начиная с 2005 года по результатам проводимых научно-исследовательских работ (НИР) разработала и представила на различные конкурсы серию из нескольких научно-исследовательских проектов, которые последовательно внедрялись по заказам различных организаций. Для внедрения НИП разработана специальная технологическая схема.


Последовательность разработки и внедрения НИП включает следующие этапы:

1. Создание типового "Пилотного " проекта, обеспечивающего единую техническую базу для всех НИП серии.

2. Выбор инвестора (Спонсора), заинтересованного во внедрении всех НИП серии, имеющего статус общественной организации и заключение с ним договоров на разработку всех НИП серии.

3. Анализ конкурсов социальных проектов (с участием общественных организаций) и выбор тех, где могут быть реализованы все НИП серии.

4. Установление через инвестора информационных контактов со структурами федерального, регионального и др. подчинения, обеспечивающими проведение конкурсов социальных проектов для согласования названия проекта и формы его описания.

5. Представление через инвестора, имеющего статус общественной организации, в жюри конкурса соответствующего НИП серии.

6. Получении диплома, гранта, через инвестора и продолжение работ по дальнейшему внедрению наиболее "продвинутых" НИП серии.

7. Выход через инвестора на новые конкурсы проектов и продолжение работ по разработке НИП других серий.

Одним из примеров, наиболее показательным для реализации описанной выше технологии является проект "Информационно-консультационный центр пенсионеров, инвалидов, ветеранов" ("ИКЦ ПИВ"), который был выполнен кафедрой ЕНТД филиала МГУТУ по договору с общественной организацией - Некоммерческий благотворительный фонд "Спорт, культура, образование - против наркотиков и детской преступности". Проект "ИКЦ ПИВ" был представлен в 2007 г. на Федеральный конкурс проектов общественной организаций: "Наши родители" и признан лучшим в номинации "Активная жизнь", а авторскому коллективу проекта был вручен Федеральный диплом и сертификат на получение денежного Гранта. Победа проекта "ИКЦ ПИВ", разработанного кафедрой ЕНТД, в Федеральном конкурсе показала не только высокую эффективность новой технологии внедрения НИП, но и значительно повысила узнаваемость Региональных подразделений (филиалов) нашего Университета среди Вузов РФ. Достаточно сказать, что только один вуз России МГТУ победил в этом социально-значимом конкурсе, благодаря настойчивой и кропотливой научной работе ученых кафедры.

Кафедра уделяет большое внимание публикации результатов своих НИР в периодике (отраслевые журналы, труды различных вузов), выпускает свои монографии, научные сборники, учебные пособия. Наиболее значимые результаты ученых кафедры публикуются за рубежом. В целом, за пять лет работы ППС кафедры опубликовали более 50 научных работ, в том числе 10 в зарубежных журналах.

Кафедра готовит и проводит на базе филиала международные научные конференции и принимает участие в конференциях других вузов.

 Кафедрой ЕНТД с 2004 г. руководил кандидат военных наук Шпинько Эдуард Анатольевич. Имеет тридцатилетний стаж научно-педагогической работы и является специалистом Федерального уровня в области оборонных информационных технологий. За внедрение результатов научных исследований на предприятиях оборонной промышленности РФ он награжден 7 -Правительственными наградами, в т. числе медали "За воинскую доблесть" и "За безупречную службу" I-й, II-й, III-й степени. В 2005-м году решением командующего войсками Московского военного округа Шпинько Э. А. присвоено звание "Ветеран военной службы РФ" Учебная работа зав. кафедрой ЕНТД связана с преподаванием дисциплин: "Информатика", "Курс компьютерной подготовки" и "Информационные системы в экономике". Результаты его научной работы опубликованы в более чем 100 научных изданиях, из них 5 монографий и учебных пособий, 6 научных сборников, статьи в отраслевых журналах и трудах различных вузов РФ. Результаты исследований докладывались на 17 научных конференциях, в том числе на 11 международных. В 2006 г. за реализацию проекта "Центр информационного обеспечения спортивных мероприятий" Шпинько Э.А. награжден дипломом Федерального Агентства по Физкультуре и спорту . В 2007г. за руководство проектом "Информационно-консультационный центр пенсионеров, инвалидов, ветеранов", ставшего лауреатом Всероссийского конкурса "Наши родители" получил Грант и Диплом Федерального экспертного Совета.

В 2008 г. награжден Почетной Грамотой Аппарата Полномочного Представителя Президента Российской Федерации в центральном Федеральном Округе и Золотым Знаком Отличия за большой личный вклад в подготовку квалифицированных специалистов для экономики Брянской области и в связи с 10- летием со дня открытия филиала.

С 2011 г. на должность зав. кафедрой ЕНТД назначен кандидат физико-математических наук Саблин Игорь Николаевич. Он является специалистом в области физики конденсированного состояния. Научно-исследовательская деятельность, связана с исследованием физических свойств высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП). Исследуемые сверхпроводниковые материалы используются для создания устройств, применяемых в самых различных областях от медицины до физики высоких энергий. Учебная работа в филиале связана с преподаванием дисциплин: "Эконометрика", "Информационные системы в экономике" и "Информатика".